Amcangyfrif o chwyddo microsgopau optegol
Gellir categoreiddio microsgopau optegol yn ficrosgopau gwylio'r corff, microsgopau orthogonal a microsgopau gwrthdro, a ddefnyddir yn helaeth mewn amrywiol feysydd megis bioleg, gwyddor deunydd, mwynau, diogelwch bwyd, ac ati. Mae datrysiad microsgopau optegol yn y pen draw wedi'i gyfyngu i 2{{ 5}} 0 nm. Oherwydd y ffynhonnell golau a'r cyfrwng llenwi a ddefnyddir mewn microsgopau optegol, gall datrysiad microsgopau optegol yn y pen draw fod mor isel â 200 nm, ac mae angen arsylwi gwrthrychau llai na 200 nm yn glir gan ddefnyddio microsgopau confocal laser, microsgopau fflworoleuedd cydraniad uwch, sganio microsgopau electron, a microsgopau grym atomig. Nid chwyddhad arwynebedd cyfan y gwrthrych yw effaith chwyddo microsgop optegol ar wrthrych, ond chwyddhad hyd neu led y gwrthrych. Fel arfer, gall y llygad dynol wahaniaethu y gwrthrych lleiaf yn yr ystod o bellter gweledol yw 0.1-0.3 mm, felly yn y defnydd gwirioneddol o ficrosgop optegol i arsylwi gwrthrychau, faint o weithiau y chwyddhad gwrthrych i allu defnyddio'r llygad dynol i arsylwi'n glir? Mae'r erthygl hon yn rhoi amcangyfrif syml o chwyddo microsgop optegol.
Chwyddiad microsgop optegol, mae dau ddull cyfrifo:
(1) chwyddo optegol. Chwyddiad optegol yn cyfeirio at y sylladur o'r microsgop i arsylwi effaith y gwrthrych yn chwyddo, mae'r canlyniadau chwyddo a alwn chwyddo optegol. Mae cyfrifo'r chwyddo optegol yn gymharol syml, yw'r chwyddo lens gwrthrychol × chwyddo sylladur. I gyfrifo chwyddhad y stereomicrosgop, er enghraifft, y chwyddwydr parhaus yw 0.7 - 4.5, mae'r sylladur yn 10 gwaith, yna mae chwyddhad y stereomicrosgop hwn yn 7 - 45 gwaith. Os oes gan y microsgop lens gwrthrychol a sylladur, yna mae cyfanswm y microsgop yn chwyddo trwy osod chwyddhad y lens gwrthrychol × chwyddiad y sylladur yn uniongyrchol.
(2) Chwyddiad digidol. Mae chwyddo digidol fel arfer yn cyfeirio at chwyddo'r gwrthrych ar ôl delweddu dyfais allanol. Ar hyn o bryd, mae mwy o ficrosgopau trinocwlaidd ar y farchnad, trwy'r CCD sy'n gysylltiedig â'r cyfrifiadur, monitor LCD ac offer delweddu eraill ar gyfer arsylwi delweddu. Sawl gwaith mae'r gwrthrych yn cael ei chwyddo ar ôl y cysylltiad hwn ag offer allanol? Rhoddir dau ddull cyfrifo.
(a) Os oes data manwl gywir ar faint gwirioneddol y gwrthrych sy'n cael ei arsylwi, yna gellir ei gyfrifo gan y fformiwla: chwyddhad gwirioneddol y gwrthrych=maint chwyddedig y gwrthrych / maint gwirioneddol y gwrthrych. Os yw maint gwirioneddol y gwrthrych yn 2 μm, ar ôl delweddu ar y monitor, gallwch chi gymryd pren mesur i fesur hyd y gwrthrych delwedd. Os yw hyd mesuredig y gwrthrych yn 2 mm, yna caiff y gwrthrych ei chwyddo 1000 o weithiau.
(b) Os nad oes gennych chi syniad clir o faint y gwrthrych, yna gallwch chi ei gyfrifo gan ddefnyddio’r fformiwla ganlynol.
Chwyddiad digidol=Chwyddiad lens gwrthrychol × {25.4 × maint sgrin (modfedd) / hyd croeslin CCD} × chwyddhad y cylch cysylltu
Disgrifiad o'r paramedrau yn y fformiwla:
--Mae chwyddhad y lens gwrthrychol yn cyfeirio at chwyddo lens gwrthrychol y microsgop sy'n cael ei ddefnyddio, megis 5x, 10x, 20x, ac ati;
{{0}}Mae chwyddo'r cylch cysylltu yn cyfeirio at chwyddiad y rhyngwyneb trinocwlaidd, fel arfer 1x, ond hefyd 0.35,0.5x;
--25.4 x maint y sgrin, yw maint y sgrin wedi'i drawsnewid i mm, 1 modfedd=25.4 mm;
-- Mae hyd croeslin CCD yn cyfeirio at faint sglodion y CCD, fel arfer 1/3 modfedd, 1/2 modfedd neu 2/3 modfedd, sy'n cyfateb i hyd 6 mm, 8 mm neu 11 mm, yn y drefn honno.
Nodyn: Mae angen i'r gwerth a gyfrifir gan y fformiwla chwyddo digidol hefyd ystyried nifer y picseli ar y sgrin wrth ei gymhwyso'n ymarferol. Os yw nifer y picsel yn isel, mae hefyd yn anodd arsylwi gwrthrychau o faint llai.
Enghreifftiau cyfrifo:
(1) Arsylwi microsgop metallograffig o sodr ar fwrdd cylched
Paramedrau microsgop: mae chwyddiad gwrthrychol yn 20 gwaith, mae chwyddiad sylladur yn 10 gwaith, mae'r rhyngwyneb trinocwlaidd yn 1 gwaith, mae croeslin y CCD yn 1/3 modfedd, ac mae maint y monitor yn 19 modfedd.
Chwyddiad optegol=chwyddhad lens gwrthrychol x chwyddo sylladur=20 x 10=200 gwaith
Chwyddiad digidol=chwyddhad lens gwrthrychol × {25.4 × maint sgrin (modfedd) / hyd croeslin CCD } × chwyddhad y cylch cysylltu=20 × {25.4 × 19/6} × {{ 8}}.67 o weithiau
